HDIs — High Density Interconnect Boards
Nu is er een gevaarlijke jacht op HDI-printplaten, snelgroeiende technologieën in PCB's. EPEC. Dit kan op zichzelf al leiden tot blinde en/of verborgen via's, en microvia's op de HDI-printplaten met een diameter van 0,006 of minder. De circuits op de printplaat zijn compacter.
HDI staat voor High-Density Interconnector Board en is een type gedrukt Printplaten met een hogere routingdichtheid dan traditionele printplaten hebben we (6 soorten HDI-printplaten: surface-to-surface met through-vias, buried-vias en through-vias, 2 of meer HDI-lagen met through-vias, passief substraat zonder elektrische interconnectie, coreless constructie, nieuwe paren van lagen of alternatieve constructies, nieuwe coreless constructies met paren van lagen).
Printplaat met hoge interconnectiedichtheid – HDI
Printplaat (PCB) Gebaseerd op High-Density Interconnect (HDI)
Consumentgedreven technologie
De via-in-pad-aanpak maakt meer technologie op minder lagen mogelijk – zoals het gezegde luidt: groter is niet altijd beter. Toen kwamen de late jaren 80 en plotseling krompen videocamera's van het formaat van een roman tot het formaat van je handpalm! Alles verschoof naar mobiel computergebruik, thuiswerken stimuleerde de ontwikkeling van snellere en lichtere computers, zodat de consument vanuit kantoor, thuis of waar dan ook kon werken.
De belangrijkste reden voor deze veranderingen is HDI-technologie. Meer producten doen meer, wegen minder en zijn fysiek kleiner. Kleine, gespecialiseerde apparatuur, geminiaturiseerde componenten en dunnere materialen zorgen er samen voor dat elektronica compact blijft, terwijl de technologie, kwaliteit en snelheid behouden blijven.
Belangrijkste voordelen van de HDI
Naarmate de behoeften van de consument veranderen, moet ook de technologie mee veranderen. Ontwikkelaars hebben nu altijd de mogelijkheid om HDI (High Density Interconnection) te gebruiken en grotere volumes te verwerken. componenten aan beide zijden van de kale printplaat. Technieken zoals processen met meerdere via's (zoals through hole-in pad en blind via-technologie) geven ontwerpers meer ruimte op de printplaat om kleine componenten dichter bij elkaar te plaatsen. Kleinere geometrieën resulteren in kleinere en dunnere componenten, die meer I/O aansturen. Het signaal wordt met een hogere snelheid uitgevoerd, waardoor signaalverlies en vertraging verwaarloosbaar zijn.
Via in Pad Process
De synchronisatie van oppervlaktemontagetechnologieën in de late jaren '80 en daarna is gemodelleerd om de grenzen te overstijgen met BGA's, COB en CSP die kleinere oppervlaktes bestrijken. Een via-in-pad-proces maakt het mogelijk om via's in de fabricagevlakken te plaatsen. De binnenkant van de via wordt voorzien van informatie, de via wordt gevuld met een geleidende of niet-geleidende epoxy, afgedekt en opnieuw geplateerd – waardoor dit volledig onzichtbaar is.
Het klinkt nog steeds eenvoudig, maar gemiddeld zijn er wel acht andere stappen in dit unieke proces. Speciale apparatuur en getrainde technici bewaken het proces nauwlettend om de perfecte, verborgen via te realiseren.
Via vultypen
Heel algemeen zijn er verschillende soorten vulmateriaal voor via's: niet-geleidende epoxyhars, geleidende materialen, met koper gevulde materialen, met zilver gevulde materialen en elektrochemische plating. Al deze materialen resulteren in een vlak oppervlak met een via, dat op dezelfde manier gesoldeerd kan worden als normale oppervlakken. Via's en microvia's worden geboord, blind of ingebed, gevuld en vervolgens geplateerd, waarna ze verborgen worden onder de SMT-oppervlakken. Het inbedden van via's is lastig te fabriceren en de implementatie ervan kost veel tijd. Uiteindelijk verhogen deze vier boorcycli en het boren tot een gecontroleerde diepte de procestijd.
Kosteneffectieve HDI
Hoewel we zien dat sommige consumentenproducten kleiner worden, gaat de consument ervan uit dat dezelfde kwaliteit ook in een kleinere verpakking te vinden is, op de kosten na. Deze verkleining is mogelijk tijdens het ontwerp met behulp van HDI-technologie, van een 8-laags TH-printplaat naar een compacte 4-laags HDI-printplaat met microvia's. Een goed ontworpen 4-laags HDI-printplaat kan een alternatief zijn voor een reguliere 8-laags printplaat en biedt gelijkwaardige of zelfs betere routingmogelijkheden.
Men moet bedenken dat het microvia-proces de kosten van de HDI-printplaat verhoogt, maar zolang de ontwerpbenadering en de circuitdichtheid correct zijn, wegen de bespaarde vierkante centimeters materiaal en circuitlagen ruimschoots op tegen de extra kosten van het proces binnen de HDI-printplaat.
Vervolgens maak je Up Apron HDI-boards.
De fabricage van HDI-printplaten vereist gespecialiseerde apparatuur en processen, zoals laserboren, inpluggen, laser direct imaging en sequentiële lamineercycli. * HDI-printplaten hebben dunnere lijnen, een kleinere pitch en een kleinere ringstructuur, en er wordt gebruik gemaakt van dunner speciaal materiaal. Dit maakt alternatieve printplaten mogelijk, die echter hogere productiekosten met zich meebrengen, meer tijd in beslag nemen en een aanzienlijke investering vereisen.
Laserboortechnologie
Het maakt gebruik van een microgolfscanner om de kleinste micro-via's te boren en de technologie op het printplaatoppervlak te balanceren. De submicron-via of blinde via kan vervolgens worden gesneden met een lichtstraal met een diameter van 20 micron (1 mil), die door metaal en glas kan snijden. Nieuwe producten zoals uniforme glasmaterialen, laminaten met lage verliezen en een lage diëlektrische constante hebben een veel hogere hittebestendigheid voor loodvrije assemblage en kunnen daarom deze kleinere gaten gebruiken.
Laminering en materialen voor HDI-platen
In tegenstelling tot printplaten met één laag, maakt geavanceerde meerlaagse technologie het mogelijk om extra lagenparen toe te voegen om een meerlaagse printplaat te creëren. Ripple heeft een uniek viervoudig persproces, waarbij de binnenste lagen worden geplateerd en van een afbeelding voorzien voordat ze worden samengeperst. Dit is mogelijk omdat er een laserboor wordt gebruikt om gaten te boren. Dit proces van het opbouwen van lagen wordt sequentiële opbouw genoemd. SBU-fabricage maakt gebruik van massief gevulde materialen. via's die bijdragen aan een betere thermische beter beheer, sterkere onderlinge verbindingen en verbeterde betrouwbaarheid van het bord.
Met hars gecoat koper is ontwikkeld voor toepassingen met slechte gatkwaliteit, langere boortijden en dunnere printplaten. RCC kenmerkt zich door een ultralicht gewicht, een ultralaag profiel en een ultradunne koperfolie, die met micronodules in het printplaatoppervlak is verzonken. De dunste en fijnste lijnen en tussenruimtes worden chemisch behandeld en vervolgens geprimerd met behulp van een geavanceerde technologie.
In dit voorbeeld wordt een chemische stof gebruikt om de droge resistlaag op de laminaatkern aan te brengen. Deze oude technologie werd verder aanbevolen om het materiaal vóór het lamineerproces te verwarmen tot de gewenste temperatuur. Het verwarmen van het materiaal bevordert een gelijkmatigere applicatie van de droge resistlaag op het laminaatoppervlak, omdat het materiaal minder warmte absorbeert van de hete rollen (dit zorgt voor uniforme, stabiele uitgangstemperaturen van het gelamineerde product). – De constante temperatuurwisselingen zorgen ervoor dat er minder lucht onder de film wordt ingesloten, wat belangrijk is voor het reproduceren van fijne lijnen en tussenruimtes.
LDI & Contactbeelden
Hoewel het een kostbare onderneming is, is de mogelijkheid om fijnere lijnen dan ooit te beeldvormen en deze HDI-onderdelen te verwerken in cleanrooms van klasse 100 voor halfgeleiders een absolute noodzaak. Nauwkeurig geplaatste ringvormige structuren vereisen strengere controles. Bij kleinere lijnen is bijwerken, herwerken of repareren praktisch onmogelijk. 3 belangrijke parameters voor fotobewerkingskwaliteit, laminaatvoorbereiding en beeldvorming. Procesdefecten worden vastgesteld in de cleanroom. Let op: droge filmresist blijft het voorkeursproces voor ALLE technische printplaten.
Zelfs dan blijft traceerbaarheid van de productie voorbij 1 mil bestaan. Laser Direct Imaging (LDI) is bijvoorbeeld een veel betere oplossing voor deze kleine onderdelen, aangezien contact imaging op dit punt in de productiecyclus nog steeds de meest gangbare methode is. Een SC100-ruimte met contact imaging is nog steeds de standaard in veel fabrieken. En met de toenemende vraag vinden laserboren en laser direct imaging ook steeds meer hun weg naar de productie. In elke HDI-faciliteit gebruikt Epec geavanceerde technologie en apparatuur om deze hoogwaardige printplaten te produceren.
Camera's, laptops, scanners, mobiele telefoons: deze apparaten zullen de technologie blijven stimuleren om te voldoen aan de eisen van consumenten voor dagelijks gebruik, door kleinere en lichtere apparaten. De gemiddelde mobiele telefoon woog in 1992 tussen de 220 en 250 gram en had maar één functie: bellen. Tegenwoordig bellen, sms'en, internetten, naar onze favoriete muziek of games luisteren en foto's en video's maken met één slank en uitgebalanceerd apparaat van slechts 151 gram (de nieuwste modellen)! HDI-technologie vormt slechts een klein onderdeel van deze wereld, maar het is er wel degelijk en naarmate onze cultuur evolueert, zal HDI-technologie zich blijven ontwikkelen en zal Epec er altijd zijn om aan de behoeften van onze klanten te voldoen.